大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于超音速机械密封的问题,于是小编就整理了1个相关介绍超音速机械密封的解答,让我们一起看看吧。
协和号能做到超音速巡航,为什么除四代机以外的战斗机都做不到呢?
军用飞机主要追求亚音速的高机动和超音速的,尽可能宽的机动范围。在气动设计是亚音速的高机动,在发动机推力一定的情况下,升阻比越大机动性越好,超音速飞行时波阻力比是升阻比的平方。飞机设计师满足了升阻比,就很难满足高速飞行的波阻比。因此战斗机设计尤其是第三代战斗机,只能采取折中方案。因此第三代战斗机大多不能超音速巡航。主要是为了满足战术需要。
超音速客机则不同,它主要为了快速的将旅客送到目的地。对亚音速飞行时没有机动性要求,所以可以把飞机的升阻比做得很小以最佳波阻比设计为主,加上合理的选择,大推力发动机完全可以实现超音速巡航。
值得注意的是,60年代末世界上为了追求二代战机的亚音速机动性和超音速的速度。曾流行战斗机可变翼设计。亚音速时获得最大升阻比超音速时获得最小波阻比。事实证明,这个两全其美的方案并不合理。可变翼战斗机彻底退出了人类航空器设计的范围。
第二代超音速战略轰炸机大多也不也没有加力系统。可以实现长时间的超音速巡航。这类飞机的设计特点就是超音速飞行时波阻比低发动机推力大。因为是战略轰炸机,所以不考虑亚音速机动性。
谁说除四代机意外的战斗机都做不到超音速巡航?米格31第一个表示不服气,米格31是一款具备超音速巡航的战机,巡航速度达2.32马赫,最大速度2.82马赫,这可比F22巡航速度比F22的最大速度2.2马赫还高!
俄罗斯的米格31是在米格25基础上发展而来,米格25的速度达到变态的3.2马赫,平飞巡航在2.6万米左右,在当时可是连空战导弹都追不上的。在发生别连科事件后,这款神秘的米格25战机被美国人给解剖了,没有了任何秘密可言,于是苏联开始在米格25基础上进行改进,这时候面对3万米高空的SR-71黑鸟已经可以用空战导弹打下来了,因此苏联的指标也从双3下降到双2.6,也就是最大速度2.6马赫,最大平飞高度2.6万米!
米格25本来设计是一款截击机,但是出来后不务正业,侦察机成为主业,截击机反而成为了副业;而米格31则真正干起了自己的主业,成为苏联/俄罗斯庞大国土的守卫者,成为了世界最强截击机没有之一,也是第一款用上相控阵雷达的战斗机。
而先进米格31在俄罗斯空天军体系中的地位可是相当的高,不会比苏27系列战机的地位低,目前已经发展出各种型号,而且成为俄罗斯新武器的试验平台,匕首导弹、反卫星导弹,包括俄罗斯未来的“海燕”核动力巡航导弹,都是这款平台来试验!
所以说F22不是唯一能超音速巡航的战斗机,俄罗斯还有一款图160轰炸机,也一样能以2马赫左右速度巡航,而F22不是唯一!
协和号客机是针对2倍音速进行气动优化,从而可以超音速飞机巡航,但需要开加力才能突破音障
当飞机进行音速左右飞行时,移动中的声源可以追上自己发出的声波,于是声波开始在物体前面堆积,产生额外的并且不稳定的阻力,这就是音障效应。飞机只有继续增加速度,达到1.7倍马赫以上速度时,才能突破这道障碍,将音障甩在后面。所以实际上1.7马赫之后的超音速飞行阻力要比1-1.7马赫之间的跨音速飞行阻力要小。
但飞机飞行速度增加之后,又会因为空气在机身前面堆积无法及时散开, 增加激波阻力。所以协和号飞机在设计上,是故意针对2倍音速的激波效应进行优化设计,达到最低激波阻力,这样可以在1.7马赫突破音障后,实现最低飞行阻力,从而进行超音速巡航。他在2倍音速时,可以关闭加力保持巡航,但是在0.9马赫之后需要使用加力才能突破音障和进行加速。
因而协和号客机,采用无尾三角翼的气动布局方式,机身非常细长,展弦比非常夸张。机长达到66.66米,翼展是25.6米。另一方面协和式飞机巡航高度是18300米,这个高度是普通民航客机的两倍。这样就可以利用高空稀薄的大气,大幅度的削弱激波效应,降低诱导阻力。
还需要注意的是,协和式飞机最大起飞重量是183吨,他使用的奥林匹斯593 MK610涡喷发动机,本身非加力推力就达到140千牛(约14.3吨),他的非加力推重比就已经达到0.31。请别忘了,同样针对超音速区域优化设计的SR-71黑鸟战略侦察机,其推重比只有0.39。所以优化做得好,完全可以以较小推力实现超音速巡航。
但是这种极端针对超音速巡航进行优化设计的飞机,是几乎完全牺牲其他性能,而且只能跑直线。并不适合战斗机设计,最接近这种设计的是不锈钢板砖、三倍音速,能飞2.8万米的米格-25,但是其转弯半径可是被描述为“半个加利福尼亚那么大”。
同时协和号客机也是针对跨大西洋航线进行优化设计,在国际民航市场上,美国东海岸到西欧的跨大西洋航线是利润最丰厚的空中航线。这段航线长4500-5000公里,也是协和号的最大航程,传统飞机需要7-8个小时时间,协和号可以缩短到3个小时,从而争取对于时间比较看中的商务旅客。
为了减少横截面面积,协和式飞机机舱那是相当狭小
但是乘机环境差,过高的噪音,过于狭小的机舱让这条航线运营并不理想。特别是属于宽体式客机投入运营后,上座率一直不理想,长期处于亏损状态。再加上2000年事故,一片碎片导致协和号爆胎并划破油箱引发大火并爆炸,造成机上109人全部遇难,并造成地面4人死亡,更是严重打击乘客信心,最终早早退役。
2000年法航4590号航班的协和号飞机空难事故
谢谢邀请!我是飞扬列兵。
超音速巡航,一般是指飞机发动机在不开加力燃烧器的情况下,保持1至1.5马赫以上速度持续30分钟以上飞行。
提高速度,一是减小阻力,二是增加推力。在增加推力上,协和客机和四代机均安装了大推力的航空发动机。由于客机可以装备大型发动机,且客机安装有大型油箱,因此技术上较好解决。但战斗机却完全不具备这个条件,战斗机要求安装体积小的发动机,且航油携带能力又远不如客机,却仍然要超音速巡航,这个设计和制造的难度就太大了,因此战斗机在四代机以前迟迟没有实现超音速巡航能力。而客机却做到了。
在减少阻力上,协和客机因为在设计时就强调为超音速飞行的民用客机,在外形设计上考虑的很单纯,因此协和客机机身非常光滑,细长,尖锐,机翼是大后掠角小展弦比三角翼。这些设计大大减少了空气阻力。而战斗机空气动力设计就要考虑很多因素了,隐身性能,武器挂载,有限空间的飞行员安置,救生设备,雷达电子设备,密闭油箱,抗损设计等等,因此只好在各项飞行性能上相互妥协,以求整体性能达到战斗机的性能要求,而不能单纯突出飞行速度。这样一来,战斗机在减少阻力方面,自然就不如客机做的那么容易了。
超音速巡航,可以使战斗机更快的抵达交战区,更快的脱离威胁区域,扩大战机拦截范围,减少战机的红外信号。因此具有重大的实战意义。我们热切的盼望着自己的涡扇15发动机能尽快装备部队!
我不太懂飞机,但是我可以简单说一下。
协和号的外形是专门根据超音速飞行需求优化了的,专业的讲就是波阻比较小如图
而其他的战斗机需要考虑的就不仅仅是超音速的问题了,还有一系列的作战性能,所以在设计上总要有所妥协。
其实还有一个原因是协和号比较大……
emmm……其实也不是所有的战斗机都不能超音速巡航,你看米格25还有米格31其实都可以,但是这种只能算高速截击机。
PS:协和号解决不了这种条件下舒适性的问题,所以凉了。
PSS:波阻与飞机横截面的关系。横截面越大波阻越大。
此巡航非彼巡航。你搞错概念了
协和号的巡航指的是民航客机的巡航阶段,这一阶段是除起降以外的平飞阶段。在这一阶段,协和号通过发动机开加力来超音速,因此叫它超音速巡航。
而战斗机的超音速巡航,指的是在不开加力的情况下进行超音速飞行的能力。这里的“巡航”其实是指可以长时间飞行。
那么协和为什么可以保持长时间开加力,而战斗机非要要求不开加力的超音速能力呢?原因就在于开加力是十分费油的,协和机体巨大可以不在乎,但是战斗机就不行,加力时间必须严格控制。这时候拥有不开加力就能超音速的能力就非常吃香了,因此它成为了第四代的战斗机的标志之一。
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